Zur Förderung der Ressourcenverwertung von Schildvortriebsschutt und des kohlenstoffarmen Bauens wurde die mikrobiell induzierte Oxid-Magnesium-Karbonatisierungstechnologie (MIMC) mit 3D-Druck kombiniert, um schildvortriebsbasierte Materialien für Baukonstruktionen herzustellen. Mittels Beton-3D-Drucktechnologie wurde eine experimentelle Studie durchgeführt, bei der Schildvortriebsschutt als Grundmaterial und mikrobiell karbonatisiertes Magnesiumoxid als Bindemittel verwendet wurden. Durch Variation des Magnesiumoxidanteils (0 %, 5 %, 10 %, 20 %) und des Sand-Asche-Verhältnisses (0,5, 1,0, 1,5) wurden systematisch die Fließeigenschaften des gedruckten Mörtels sowie die anisotropen Festigkeitseigenschaften der Druckproben bewertet und mit Formenproben verglichen. Mithilfe von Rasterelektronenmikroskopie wurden die mikroskopischen Strukturunterschiede der Proben mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Magnesiumoxidanteil die Fließfähigkeit und Festigkeit des Materials deutlich beeinflusst; die Fließfähigkeit des Mörtels nimmt mit zunehmendem Hydrolysatanteil zu, bei gleichem Hydrolysatanteil steigt die Fließfähigkeit zunächst mit steigendem Magnesiumoxidanteil und sinkt dann; die höchste Festigkeit wurde bei 20 % Magnesiumoxidanteil erreicht, die Festigkeit nahm mit steigendem Magnesiumoxidanteil nach Potenzfunktion zu; das Sand-Asche-Verhältnis hat keinen signifikanten Einfluss auf die Festigkeit; die Anisotropie der Festigkeit der 3D-gedruckten Proben ist nicht ausgeprägt, die Formproben weisen aufgrund der Verdichtung durch Rütteln eine höhere Festigkeit auf; die Mikrostruktur zeigt, dass Magnesiumoxid die Bildung von Hydraten von Magnesiumcarbonatkristallen fördert und deren regelmäßige Morphologie sowie Verteilungsdichte verbessert.

Schildvortriebsschutt; mikrobiell karbonatisiertes Magnesiumoxid; 3D-Druck; Festigkeit; Anisotropie